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二维三轴编织碳纤维复合材料的冲击响应及冲击后压缩行为 被引量:1
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作者 孙洋 黄建 +4 位作者 赵振强 周海丽 李超 张立泉 张超 《材料工程》 北大核心 2025年第1期211-218,共8页
采用树脂传递塑膜工艺制备碳纤维二维三轴编织复合材料,分别通过空气炮系统和落锤冲击实验系统开展了二维三轴编织复合材料在不同冲击能量下的高、低速冲击实验,并通过超声C扫描获取了不同冲击能量下的分层损伤情况,分析了二维三轴编织... 采用树脂传递塑膜工艺制备碳纤维二维三轴编织复合材料,分别通过空气炮系统和落锤冲击实验系统开展了二维三轴编织复合材料在不同冲击能量下的高、低速冲击实验,并通过超声C扫描获取了不同冲击能量下的分层损伤情况,分析了二维三轴编织复合材料的高、低速冲击响应及损伤失效特性。然后,对低速冲击试样开展压缩实验,结合数字图像同步测试技术,阐明了不同冲击能量下二维三轴编织复合材料的冲击后压缩性能。结果表明,在低速冲击载荷下,随着冲击能量的增加,二维三轴编织复合材料的损伤面积等比例增大,但能量吸收增大了近2倍,在6.7 J/mm的冲击能量下,材料内部产生严重的损伤,导致其剩余强度大幅下降。二维三轴编织复合材料的弹道极限速度约为138.5 m/s,当弹体入射速度大于弹道极限速度时,其损伤面积随弹体入射速度的增大而降低。 展开更多
关键词 三轴编织 纤维复合材料 高速冲击 低速冲击 冲击后压缩
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考虑碳纤维纱线摩擦的编织复合材料制备卷取速度反解算法
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作者 崔灿 樊臻 张森林 《航空制造技术》 北大核心 2025年第10期98-106,共9页
碳纤维纱线环形编织作为一种用于生产管状预成型件的复合材料制造工艺,广泛应用于航空航天等工业领域。在生产前,须依据预期编织角反解出芯轴卷取速度。然而,仅基于传统运动学的反解方法误差较大。为解决此问题,本文提出考虑纱线摩擦的... 碳纤维纱线环形编织作为一种用于生产管状预成型件的复合材料制造工艺,广泛应用于航空航天等工业领域。在生产前,须依据预期编织角反解出芯轴卷取速度。然而,仅基于传统运动学的反解方法误差较大。为解决此问题,本文提出考虑纱线摩擦的环形编织芯轴卷取速度反解算法,该算法通过对会聚区内纱线间相互作用进行力学分析,依据预期编织角求出理想运动学模型下的等效编织角;再通过对环形编织过程的运动学分析,根据等效编织角得出相应的芯轴卷取速度。通过有限元仿真试验与实物试验验证了算法的有效性,结果表明,相较于传统仅基于运动学分析的反解方法,本文算法有效反映了编织过程中纱线间相互作用的影响。依据本文算法解出的卷取速度进行环形编织仿真与实物试验,所得编织角与预期编织角的平均误差在整个编织过程中可控制在1°以内,相比传统运动学方法显著减小。 展开更多
关键词 纤维 编织增强复合材料 环形编织 自动化 智能制造
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腐蚀环境对碳纤维复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响
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作者 陈燕荣 王兴银 +2 位作者 许良 孙琳 王鑫 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期27-32,131,共7页
碳纤维复合材料的性能很大程度上取决于使用环境。本文研究同一温度(70℃)下,三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响,并研究分析了其傅里叶... 碳纤维复合材料的性能很大程度上取决于使用环境。本文研究同一温度(70℃)下,三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响,并研究分析了其傅里叶变换红外光谱(FTIR)、老化前后的表面形貌及C扫损伤形貌变化。结果表明:在蒸馏水和酸溶液中,试样只发生了物理破坏,其表面形貌破坏程度、C扫损伤形貌、剩余压缩强度等变化均与水分子的渗透作用有关系;在碱溶液中,试样破坏严重,树脂也发生了化学反应,材料的性能、C扫损伤形貌等变化既有吸湿的影响,也有树脂化学破坏的影响。本文研究结果对提升此类复合材料在复杂环境下的持续服役寿命和维修经济性有着十分重要的实际意义。 展开更多
关键词 T700纤维/环氧树脂基复合材料 次冲击 压缩性能 表面形貌 C扫损伤形貌
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环境温度对二维编织SiC/SiC复合材料拉-拉疲劳性能的影响
4
作者 陈易诚 邓杨芳 +3 位作者 王红彬 于国强 高希光 宋迎东 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期68-73,104,共7页
为了研究环境温度对陶瓷基复合材料疲劳性能的影响,在室温和800℃、1000℃、1200℃氩气环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉-拉疲劳实验。获取了四种温度条件下二维编织SiC/SiC复合材料的S-N曲线。基于实验结果分析了室温环境与高... 为了研究环境温度对陶瓷基复合材料疲劳性能的影响,在室温和800℃、1000℃、1200℃氩气环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉-拉疲劳实验。获取了四种温度条件下二维编织SiC/SiC复合材料的S-N曲线。基于实验结果分析了室温环境与高温环境下材料疲劳特性的差异以及材料疲劳极限随实验温度的变化规律。在光学显微镜下对不同温度条件下的试件断口进行了观察。结果表明:800℃以上高温氩气环境下二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳极限应力要大幅低于室温环境,并且800℃、1000℃、1200℃三种温度下材料的疲劳极限应力呈现出随温度升高而阶梯下降的规律。室温环境下材料失效前的最大应变在0.41%左右,800℃~1200℃范围内材料失效前的最大应变在0.2%左右。高温条件下疲劳断裂试件断口纤维拔出现象较室温试件明显,并且纤维拔出程度会随着温度的升高而加剧。实验结果证明在惰性气体环境下温度仍对二维编织SiC/SiC复合材料的疲劳性能起着决定性的作用。最大应变数据可用于判断材料的疲劳损伤程度。高温条件下二维编织SiC/SiC复合材料内部界面性能会出现衰退导致材料的疲劳性能下降。 展开更多
关键词 航空发动机 陶瓷基复合材料 编织SiC/SiC复合材料 疲劳性能 断口形貌
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竹纤维/PLA捻合编织复合材料结构对其性能的影响
5
作者 朱勇斌 张蔚 曾凡松 《塑料》 北大核心 2025年第4期65-70,75,共7页
为了得到纹理自然、力学性能较好的竹纤维/PLA编织复合材料,将比例为68%的长竹纤维和PLA纤维采用先捻合为纱线,再编织的方法,分别编织为平纹、斜纹和缎纹材料试样,再采用轻热压工艺(170℃、2 MPa、10 min)制得BF/PLA编织复合材料。利用... 为了得到纹理自然、力学性能较好的竹纤维/PLA编织复合材料,将比例为68%的长竹纤维和PLA纤维采用先捻合为纱线,再编织的方法,分别编织为平纹、斜纹和缎纹材料试样,再采用轻热压工艺(170℃、2 MPa、10 min)制得BF/PLA编织复合材料。利用微机控制木材专用试验机及扫描电镜对其拉伸、弯曲性能及表面形态进行分析,研究不同编织结构及纬线间距对复合材料的力学性能和吸水性能的影响。结果表明,采用平纹编织制得的复合材料界面结合较好,拉伸强度最大,其值为224.91 MPa;采用缎纹编织制备的复合材料弯曲强度最大,其值为1041.6 MPa。随着纬线间距的增大,BF/PLA复合材料经纬线的交织点减少,拉伸强度和弯曲强度均呈现下降趋势。吸水性能测试表明,由于斜纹结构具有更加开放的结构,与平纹和缎纹结构相比,其吸水性能较好;随着纬线间距的增大,复合材料的耐水性能呈下降的趋势,当平纹纬线间距为0.5 cm时,复合材料的耐水性最佳。 展开更多
关键词 纤维/PLA复合材料 捻合编织 结构 力学性能 吸水性
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二维定向钢纤维增强水泥基复合材料动态压缩强度模型
6
作者 慕儒 程庆澳 +2 位作者 刘昊奇 赵世伟 王晓伟 《混凝土》 北大核心 2025年第6期1-4,共4页
水泥基复合材料在动态压缩荷载作用下会在与压缩垂直的方向产生膨胀变形,与膨胀方向一致的钢纤维能够有效约束膨胀变形,使材料的动态压缩性能得到改善。通过磁场调控水泥基复合材料中的钢纤维转动至水平平面,制备二维定向钢纤维增强水... 水泥基复合材料在动态压缩荷载作用下会在与压缩垂直的方向产生膨胀变形,与膨胀方向一致的钢纤维能够有效约束膨胀变形,使材料的动态压缩性能得到改善。通过磁场调控水泥基复合材料中的钢纤维转动至水平平面,制备二维定向钢纤维增强水泥基复合材料(Two-dimensionally Aligned Steel Fiber Reinforced Cement-based Composites,2D-SFRC)。对2D-SFRC试件进行动态压缩性能测试,并建立动态压缩强度模型。2D-SFRC试件的动态压缩性能较随机乱向钢纤维增强水泥基复合材料试件显著提高。 展开更多
关键词 定向钢纤维 动态压缩性能 动态压缩强度模型 纤维增强水泥基复合材料
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纤维细观结构对SiC/SiC复合材料综合力学性能影响规律研究
7
作者 梅文斌 许慎微 +1 位作者 付泽宇 陈欢 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期41-48,共8页
SiC/SiC复合材料的综合力学性能及失效模式与纤维预制体内部细观结构形式密切相关。本文基于复合材料多尺度分析方法,开展多尺度单胞建模,结合渐进损伤分析,分析预测了微观尺度纤维束和细观尺度编织复合材料的综合力学性能,并与弯曲测... SiC/SiC复合材料的综合力学性能及失效模式与纤维预制体内部细观结构形式密切相关。本文基于复合材料多尺度分析方法,开展多尺度单胞建模,结合渐进损伤分析,分析预测了微观尺度纤维束和细观尺度编织复合材料的综合力学性能,并与弯曲测试结果进行对比,验证了多尺度分析方法及组分本构模型的正确性,并进一步分析研究了二维铺层SiC/SiC复合材料中纤维编织结构和铺层角度等细观结构参数对材料宏观综合力学性能的影响。计算结果表明:在相同纤维体积分数条件下,不同纤维细观结构对复合材料的弹性模量影响很小,但对破坏强度有显著影响,其中纤维编织结构主要影响面内主方向拉伸强度,斜纹结构比平纹结构高约30%;织物铺层角度对面内主方向拉伸和剪切强度影响较大,0°铺层结构面内拉伸强度比45°铺层面内拉伸强度高约85%,但面内剪切强度要低约30%;此外,编织结构和铺层角度对层间剪切强度几乎没有影响,该性能主要由层间加强纤维和层间基体孔隙率决定。本文结果可为SiC/SiC复合材料构件研制时的纤维预制体结构设计提供支撑。 展开更多
关键词 SIC/SIC复合材料 铺层 纤维细观结构 综合力学性能 仿真分析
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滑动方向对编织复合材料摩擦磨损性能的影响
8
作者 裴晓园 孙晴 +2 位作者 贾志坤 刘思琦 徐志伟 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第2期15-22,共8页
为了提升三维编织复合材料的抗摩擦磨损性能,研究了编织复合材料横向和纵向的微观结构对其摩擦磨损性能的影响,优化了编织复合材料的工艺参数,并对复合材料在不同方向上的硬度、导热系数、磨损表面形貌进行分析。结果表明:编织复合材料... 为了提升三维编织复合材料的抗摩擦磨损性能,研究了编织复合材料横向和纵向的微观结构对其摩擦磨损性能的影响,优化了编织复合材料的工艺参数,并对复合材料在不同方向上的硬度、导热系数、磨损表面形貌进行分析。结果表明:编织复合材料横向截面中的碳纤维面积占比低于纵向;其横向的硬度和导热系数高于纵向;纤维体积分数由0增加至57.5%时,复合材料横向的平均摩擦因数降低了34.37%,磨损率降低了99.36%,纵向的摩擦因数降低了31.29%,磨损率降低了98.95%;复合材料横向的摩擦因数稳定性在纤维体积分数为57.5%时最高,而纵向的摩擦因数稳定性在纤维体积分数为50.5%时最高;编织复合材料横向和纵向磨损表面的损伤程度随着纤维体积分数的增大而降低,润滑膜的质量提高。 展开更多
关键词 编织复合材料 纤维 摩擦滑动方向 摩擦磨损
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环境温度对二维编织SiC/SiC复合材料拉伸性能的影响研究 被引量:1
9
作者 杜金康 于国强 +4 位作者 庞洋龙 张华军 梁小强 高希光 宋迎东 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期212-218,共7页
为了研究环境温度对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响,在室温和800℃,1000℃,1200℃惰性气体保护环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸试验。采用数字图像相关技术采集了高温环境下试件的变形数据。通过光学显微镜和扫描电子显微镜... 为了研究环境温度对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响,在室温和800℃,1000℃,1200℃惰性气体保护环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸试验。采用数字图像相关技术采集了高温环境下试件的变形数据。通过光学显微镜和扫描电子显微镜拍摄了试件的断口形貌。结果表明:800~1200℃内,二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸应力-应变响应同样具有明显的双线性特征,初始线性段的弹性模量与室温测试结果相近,高温环境下第二线性段弹性模量低于室温环境;800~1200℃惰性气体环境下材料拉伸强度较室温环境低20%左右;温度主要影响材料中纤维与基体的结合状态和SiC纤维的强度。一方面,温度越高断口纤维拔出情况越严重;另一方面,温度越高SiC纤维强度越低,二维编织SiC/SiC复合材料强度也有所下降。 展开更多
关键词 航空发动机 陶瓷基复合材料 编织SiC/SiC复合材料 拉伸性能 断口形貌
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用溶胶-凝胶法制备碳纤维三维编织物增强氧化铝基复合材料的研究 被引量:9
10
作者 谢征芳 肖加余 +3 位作者 陈朝辉 王兴业 郑文伟 江大志 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第5期14-18,共5页
本文研究了溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备碳纤维三维编织物增强氧化铝(Al2O3)基复合材料的成型工艺及其力学性能,研究了两种主要起始物Al(NO3)3、AlCl3配制的氧化铝溶胶对复合材料成型工艺和力学性能的影响... 本文研究了溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备碳纤维三维编织物增强氧化铝(Al2O3)基复合材料的成型工艺及其力学性能,研究了两种主要起始物Al(NO3)3、AlCl3配制的氧化铝溶胶对复合材料成型工艺和力学性能的影响。分别以Al(NO3)3和AlCl3为起始物,制备得到Ⅰ#、I#复合材料。研究表明,以Al(NO3)3为起始物配制的溶胶粘度较小,利于材料的致密化。经过溶胶浸渍、凝胶、裂解13个周期后,Ⅰ#材料的密度和室温三点弯曲强度分别为1.86g/cm3和145.2MPa,而II#材料的密度和室温三点弯曲强度分别为1.63g/cm3和104.1MPa,材料均呈典型的韧性断裂模式。用扫描电子显微镜(SEM)观察试样的断口形貌,发现断口表面有大量的纤维拔出,纤维表现了较好的增韧效果。 展开更多
关键词 纤维 编织 氧化铝 陶瓷复合材料
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3D编织碳纤维复合材料的制备及其屏蔽性能的研究 被引量:5
11
作者 雷忆三 张瑞刚 +2 位作者 陈佳 王富强 闫丽丽 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B11期253-256,共4页
用三维五向3D编织技术和模压成型工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基电磁屏蔽复合材料,测试结果表明,三维五向编织结构可形成良好的导电网络,基于该结构制成的碳纤维复合材料屏蔽效能最高可达85dB,编织体整体化学镀镍可使材料的屏蔽效能提... 用三维五向3D编织技术和模压成型工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基电磁屏蔽复合材料,测试结果表明,三维五向编织结构可形成良好的导电网络,基于该结构制成的碳纤维复合材料屏蔽效能最高可达85dB,编织体整体化学镀镍可使材料的屏蔽效能提高约15dB,镀镍后的复合材料在14kHz~18GHz频段内具有较高的屏蔽效能,最高可达95dB。同时发现,该材料的屏蔽性能显示各向异性,这与编织体的纤维取向和电磁波的极化方向有关。 展开更多
关键词 屏蔽性能 3D编织 五向 纤维 复合材料 各向异性
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碳纤维编织复合材料拉伸变形测量及声发射监测 被引量:7
12
作者 张燕南 赵文政 +2 位作者 雒新宇 庞艳荣 周伟 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期97-100,共4页
采用声发射和数字图像相关互补技术,结合破坏断口微结构特征,研究碳纤维编织复合材料的损伤变形与失效机理。在复合材料试件拉伸加载的同时,实时获取变形特征和损伤声发射信号,分析复合材料力学响应与位移场、声发射特征的关系。结果表... 采用声发射和数字图像相关互补技术,结合破坏断口微结构特征,研究碳纤维编织复合材料的损伤变形与失效机理。在复合材料试件拉伸加载的同时,实时获取变形特征和损伤声发射信号,分析复合材料力学响应与位移场、声发射特征的关系。结果表明,复合材料试件实时拉伸位移场、损伤破坏过程的声发射相对能量、撞击累积数及幅度等特征参数反映了复合材料表面变形与内部损伤演化过程。复合材料试件断裂时出现较多高持续时间、高幅度、高相对能量的声发射信号,宏观断口平齐,表现为脆性断裂。 展开更多
关键词 纤维 编织复合材料 声发射 数字图像技术
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冷等离子体处理对碳纤维缝编织物/环氧复合材料界面性能的影响 被引量:5
13
作者 秦伟 张志谦 +4 位作者 黄玉东 叶杨 刘爱学 李海晨 王彪 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2001年第4期38-41,共4页
采用冷等离子体对碳纤维缝编织物进行表面处理 ,并采用XRD对处理前后的碳纤维表面结构进行了分析 ,研究了冷等离子体处理对浸润性以及碳纤维缝编织物 /环氧复合材料的层间剪切强度的影响。实验结果表明 ,冷等离子体处理提高了碳纤维表... 采用冷等离子体对碳纤维缝编织物进行表面处理 ,并采用XRD对处理前后的碳纤维表面结构进行了分析 ,研究了冷等离子体处理对浸润性以及碳纤维缝编织物 /环氧复合材料的层间剪切强度的影响。实验结果表明 ,冷等离子体处理提高了碳纤维表面活性、浸润性 ,从而改善了碳纤维缝编织物 /环氧复合材料的界面粘结性能 ,进而改善了复合材料的界面性能。 展开更多
关键词 冷等离子体技术 纤维编织 环氧复合材料 表面处理 界面性能 影响
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三维编织碳纤维复合材料超声辅助车削可行性分析 被引量:4
14
作者 马付建 康仁科 +2 位作者 郭东明 方胜 任宇江 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期65-69,共5页
根据三维编织碳纤维复合材料非均质性和各向异性的特点,将其车削加工表面分为四类典型表面。分别采用三种不同刀具对三维编织碳纤维复合材料进行了超声辅助车削和普通车削加工试验,分析了四类典型表面的粗糙度的变化规律,建立了三维编... 根据三维编织碳纤维复合材料非均质性和各向异性的特点,将其车削加工表面分为四类典型表面。分别采用三种不同刀具对三维编织碳纤维复合材料进行了超声辅助车削和普通车削加工试验,分析了四类典型表面的粗糙度的变化规律,建立了三维编织碳纤维复合材料表面质量评价方案,并对超声辅助车削和普通车削加工过程中的切削力和刀具磨损进行了研究。结果表明,超声辅助车削加工三维编织碳纤维复合材料相对于普通车削,可以有效地提高工件表面质量,降低切削力,延长刀具寿命。 展开更多
关键词 超声辅助车削 编织纤维复合材料 表面粗糙度 切削力 刀具磨损
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热固性碳纤维编织复合材料C形结构隔膜成型工艺 被引量:8
15
作者 王永军 杨凯 +3 位作者 陈森林 赵国强 魏俊鹏 杨选宏 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期59-65,共7页
详细介绍了热固性碳纤维编织复合材料C形结构的热隔膜成型工艺。测量了CYCOM970/PWC-T300预浸料在60~120℃不同温度下的滑动摩擦系数。采用烘箱固化和热压罐固化两种方式,进行了热隔膜预成型体的固化试验。通过对试件进行三维激光扫描,... 详细介绍了热固性碳纤维编织复合材料C形结构的热隔膜成型工艺。测量了CYCOM970/PWC-T300预浸料在60~120℃不同温度下的滑动摩擦系数。采用烘箱固化和热压罐固化两种方式,进行了热隔膜预成型体的固化试验。通过对试件进行三维激光扫描,得到了C形结构隔膜成型体的厚度、回弹大小分布规律以及滑移角的大小。通过对截面进行扫描,得到了成型试件的孔隙率。 展开更多
关键词 纤维编织复合材料 C形结构 热隔膜成型 孔隙率 滑移角
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碳纤维编织复合材料弯曲损伤破坏声发射监测 被引量:8
16
作者 张鹏飞 商雅静 +1 位作者 周伟 赵文政 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第5期47-53,共7页
为研究碳纤维编织复合材料的弯曲损伤与破坏行为,结合声发射(AE)与数字图像相关(DIC)方法互补实验技术,对复合材料在四点弯曲载荷作用下的失效过程进行监测,动态获取 AE 特征信号和对应的散斑图像,并根据DIC 算法得到复合材料在加载过... 为研究碳纤维编织复合材料的弯曲损伤与破坏行为,结合声发射(AE)与数字图像相关(DIC)方法互补实验技术,对复合材料在四点弯曲载荷作用下的失效过程进行监测,动态获取 AE 特征信号和对应的散斑图像,并根据DIC 算法得到复合材料在加载过程中的全场变形和应变。结果表明:AE 信号在碳纤维编织复合材料中近似呈指数衰减,与谐振式 AE 传感器相比,宽频带式 AE 传感器表现出更好的测量性能;复合材料弯曲加载前期,无明显损伤出现,AE 信号较少,对应的位移场和应变场变化平稳;复合材料弯曲破坏对应较高持续时间、幅度和相对能量的AE 信号。复合材料损伤演化过程的 AE 响应行为及对应位移场、应变场的变化反映复合材料的变形与损伤破坏过程,为碳纤维编织复合材料的无损评价、健康监测与失效分析提供借鉴。 展开更多
关键词 纤维编织复合材料 四点弯曲 声发射 数字图像相关
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基于电磁式阵列传感器的平纹编织碳纤维复合材料检测方法 被引量:3
17
作者 李红利 李硕 +1 位作者 修春波 张荣华 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期48-54,共7页
为了研究平纹编织结构碳纤维复合材料(CFRP)的结构特点并检测其表面是否存在裂纹缺陷,针对CFRP的各向异性和异质性特点,提出了方块模型和纱线模型;同时基于电磁感应原理,设计了一种无需手动旋转的12线圈电磁式阵列涡流传感器,通过采集C... 为了研究平纹编织结构碳纤维复合材料(CFRP)的结构特点并检测其表面是否存在裂纹缺陷,针对CFRP的各向异性和异质性特点,提出了方块模型和纱线模型;同时基于电磁感应原理,设计了一种无需手动旋转的12线圈电磁式阵列涡流传感器,通过采集CFRP样板上传感器电阻的变化规律来研究其结构特点;在此基础上,采用方块模型模拟表面存在裂纹缺陷的平纹CFRP,利用传感器得到在有缺陷的样板上传感器电阻的变化规律,并进行了实验验证。结果表明:阵列涡流传感器在2种模型上的电阻极坐标图都为蝴蝶形,2种模型都具有一定的有效性,提出的模型和传感器还可以检测平纹CFRP裂纹缺陷,存在裂纹时电阻减小。 展开更多
关键词 平纹编织纤维复合材料 电磁涡流检测 有限元法 阵列传感器 裂纹缺陷识别 方块模型 纱线模型
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三维编织碳纤维尼龙复合材料的研究 被引量:1
18
作者 郑立允 赵立新 +1 位作者 王玉林 万怡灶 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2002年第9期12-14,共3页
根据碱催化阴离子聚合原理,用液态原位聚合方法制备了尼龙/三维编织碳纤维复合材料(PA/C_(3D)),介绍其成型工艺过程,测试并分析了PA/C_(3D)复合材料的力学性能及影响因素。结果表明,PA/C_(3D)复合材料具有比长碳纤维增强尼龙(PA/C_L)复... 根据碱催化阴离子聚合原理,用液态原位聚合方法制备了尼龙/三维编织碳纤维复合材料(PA/C_(3D)),介绍其成型工艺过程,测试并分析了PA/C_(3D)复合材料的力学性能及影响因素。结果表明,PA/C_(3D)复合材料具有比长碳纤维增强尼龙(PA/C_L)复合材料高的冲击强度和剪切强度,其弯曲性能低于PA/C_L复合材料。碳纤维空气氧化处理后制备的PA/C_(3D)复合材料的弯曲强度、弯曲弹性模量及平面剪切强度均有所提高,但冲击强度下降。 展开更多
关键词 编织 纤维 尼龙 复合材料 研究 原位聚合 成型工艺
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三点弯曲工况下编织碳纤维复合材料方管的材料特性研究 被引量:3
19
作者 陈光 冯玉鹏 +2 位作者 解东旋 肖森 景国玺 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期598-606,共9页
在汽车碰撞产生的弯曲载荷下,复合材料安全构件应具有抵抗变形和耗散碰撞能量的能力。为确定三点弯曲工况中编织碳纤维复合材料薄壁梁的渐进损伤材料模型力学参数,开展了编织碳纤维复合材料力学特性试验和编织碳纤维复合材料方管三点弯... 在汽车碰撞产生的弯曲载荷下,复合材料安全构件应具有抵抗变形和耗散碰撞能量的能力。为确定三点弯曲工况中编织碳纤维复合材料薄壁梁的渐进损伤材料模型力学参数,开展了编织碳纤维复合材料力学特性试验和编织碳纤维复合材料方管三点弯曲试验,获得了该材料的基本力学参数、弯曲失效历程及力-变形特性。进而分析了渐进损伤材料模型中各非试验参数对仿真结果的影响,讨论了多层壳建模方法的有效性。通过与试验结果的对比,获得了复合材料渐进损伤模型的非试验参数和有效的仿真建模方法。获得的材料特性可用于该材料结构在相似工况中的碰撞仿真分析。 展开更多
关键词 平纹编织纤维增强复合材料 力学特性 三点弯曲 材料模型 模型标定
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考虑编织角动态变化的3维编织碳/碳复合材料高温剩余刚度模型
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作者 杨兴林 张昇雨 +2 位作者 陈波 马炳杰 邢雪 《航空发动机》 北大核心 2024年第3期72-78,共7页
为研究3维编织碳/碳复合材料在高温环境下的疲劳特性,建立了一种编织角与循环数相关的编织角动态变化模型,将其引入考虑温度的单向复合材料剩余刚度模型中,根据应力、编织角的变化以及温度等因素的影响,建立了3维编织复合材料高温疲劳... 为研究3维编织碳/碳复合材料在高温环境下的疲劳特性,建立了一种编织角与循环数相关的编织角动态变化模型,将其引入考虑温度的单向复合材料剩余刚度模型中,根据应力、编织角的变化以及温度等因素的影响,建立了3维编织复合材料高温疲劳剩余刚度模型。在700℃的大气环境下,对添加抗氧化涂层的3维编织碳/碳复合材料进行了拉-拉疲劳试验,获取了剩余刚度、剩余强度以及试验段长度等参量。结果表明:在700℃下3维编织碳/碳复合材料在拉-拉疲劳加载初期的剩余刚度显著提高,然后保持稳定,在接近疲劳寿命时突降;剩余强度经105循环后比初始强度提高了19.75%;在疲劳过程中的迟滞回线面积随着循环数的增加逐渐增大;高温剩余刚度模型对700℃下剩余刚度试验数据拟合度较高,且通过编织角动态变化模型求得的不同循环数下编织角模拟值与试验值的误差小于5%。 展开更多
关键词 3编织 /复合材料 高温疲劳 剩余刚度 编织
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